为什么冰浮于水面，为什么雪花六边形，为什么冰面那么滑？

在这个寒冷的季节，说一下应景的化学冷知识。

对于第一个问题，学过初中物理的童鞋感到很可笑，答案不是很简单吗，冰的密度比水小呗。这样回答非常对，但不够。我们要回答的是冰为什么密度小。

这是因为水结成冰后，水分子之间形成了完美的氢键。氢键是什么东东呢？

水分子的氢键结构

水分子由一个氧原子和两个氢原子结合而成，氧原子得电子能力强带负电，氢原子也因此带上正电。一个水分子的氧原子与另一水分子的氢原子之间形成比较强烈的作用力，就是氢键形成过程。

形成氢键相当于大货车拉来一大束钢筋，有工人把钢筋加工成了无数多金字塔，金字塔再相互连接，形成分子网状结构。总之体型变大了，空间利用率降低了，因此冰与水比，相当于得了骨质疏松，变轻了。

第二个问题，六边形雪花问题。

电子显微镜下的雪花

说明一下，微观世界的任何物质都没有了五彩斑斓，只有灰度的多与少。

雪花在高空中水蒸气遇到小冰晶凝华形成的，水蒸气由气态到固态，叫凝华。凝华的冰晶属于六方晶系，分子便以六边形的冰晶为母体，向外生长。即使是六边形也有花瓣型、树枝状、柱状、针状、星状、扇状等等。这与空气的温度、湿度不同造成的。雪花绚丽多姿，瞬息万变，成为冬季最美的风景。

第三个问题，冰面为何很滑。

这仍然与氢键有关。有一种猜想是冰表面有一层水。这层水叫“准液体”。

冰表面液态水示意图

冰内部每一个水分子通过氢键抓住周围水分子。而表层的水分子只有躺在自己下面的水分子形成氢键，没办法形成规则的晶体结构。只能在冰面上形成杂乱无章的表面。这些水分子就像一层冷液体，当踩到冰面上，这些液态水随处滑动，就导致摩擦力减小，冰面变滑。